§1化学工艺学
化学工艺学完整版
化学工艺学完整版化学工艺学是研究化学反应过程和工业生产中的化学工艺的学科。
它涉及到化学反应的热力学、动力学、传质、传热、流体力学等基本原理，以及工艺流程设计、设备选择、操作控制、安全与环保等方面的内容。
化学工艺学的完整版可以包括以下几个方面的内容：1. 化学反应热力学：研究化学反应的热力学性质，如反应热、反应平衡等。
通过热力学计算，确定反应的热效应和平衡条件，为工艺设计提供基础数据。
2. 化学反应动力学：研究化学反应速率和反应机理。
通过实验和数学模型，确定反应速率方程和反应机理，为工艺操作和控制提供依据。
3. 传质与传热：研究物质在流体中的传质和传热过程。
通过传质与传热的计算和实验，确定物质在反应器中的分布和温度变化，为工艺设计和操作提供依据。
4. 流体力学：研究流体在管道、反应器等设备中的流动特性。
通过流体力学的计算和实验，确定流体的流速、压降和混合程度，为工艺流程设计和设备选择提供依据。
5. 工艺流程设计：根据反应过程的特点和要求，设计合理的工艺流程。
包括反应器的选择、分离和纯化步骤的设计等。
6. 设备选择与操作控制：根据工艺流程的要求，选择合适的设备，并进行操作控制。
包括反应器、分离设备、传热设备等的选择和操作参数的确定。
7. 安全与环保：考虑工艺过程中的安全性和环境保护。
包括事故预防和应急处理措施，以及废物处理和排放控制等。
综上所述，化学工艺学的完整版包括了热力学、动力学、传质、传热、流体力学等基本原理，以及工艺流程设计、设备选择、操作控制、安全与环保等方面的内容。
这些内容相互关联，共同构成了化学工艺学的完整体系。
化学工艺学 第一章
1.1.2 化学工艺
学科特点: 研究具体的生产过程(个性) 研究内容: 化学品的合成机理、生产原理、产品开发、工艺实 施、过程及装置的设计及优化。
7
涉及的工业领域:
石油、煤、天然气和其它矿物质为原料，采用化 学加工过程，生产石油及石油化工、煤化工、基本有 机化工、无机化工、化工冶金和高分子化工产品的工 业部门。 生产企业大都是我国的大型骨干企业，在国民经 济中具有极重要地位，如中国石油天然气总公司、中 国石油化工总公司等(世界500强)。
又称化学加工工业，指利用化学反应改变物结构、
成分、形态而生产化学产品的制造工业。
化学工艺（chemical technology）：
即化工生产技术，系指将原料物质主要经过化学反
应转变为产品的方法和过程，包括实现这种转变的全
部化学的和物理的措施。
14
化学工业的作用
为工农业、现代交通运输业、国防军事、尖端科 技等领域提供: ⑴ 各类基础材料; ⑵ 新结构、新功能材料; ⑶ 能源（包括一般动力燃料、航空航天高能燃 料和燃料电池等）。
4.多提问题和讨论;
5.课件可拷贝。
2
第1章
绪论
1.1 化学工程与技术的学科介绍 1.2 化学工业的发展、地位与作用 1.3 化学工艺学常用的基本概念
3
1.1化学工程与技术的学科介绍
• 研究对象: 化学工业为代表的各类过程工业。
• 学科内容: 化学与物理过程的基本规律和应用技术，包括: 基
础理论、基本方法和基本实验技术，产品研制、工艺
9%～11%
7%～14%
26
1.2.1.3 高分子化工
• 高分子（macromolecule）: 指相对分子质量高，达几千到几百万的分子，由千 百个原子以共价键相互连接而成，由这类分子构成的 化合物称为高分子化合物（macromolecule compound） 又称高聚物 (high polymer)。 • 高分子化工的产品: 高分子化合物以及高分子化合物为基础的复合或共 混材料制品。 • 特点: 品种非常多，用途广泛，更新换代迅速。 • 分类: 按材料和产品的用途分为：塑料、合成橡胶、 合成纤维、橡胶制品、涂料和胶粘剂等。 27
化学工艺学完整版
化学工艺学完整版简介化学工艺学是研究化学反应、质量转化以及生产工艺的学科。
它涵盖了化学原理、工程设计、实验技术等方面的知识。
化学工艺学的核心是将原始物料转化为有用的产品，并且在这个过程中考虑到经济、环境和安全等因素。
本文将介绍化学工艺学的基本概念、应用领域以及它在工业生产中的重要性。
我们将深入探讨化学反应的基本原理、反应器设计和优化、物质传递操作以及化学工程过程的监测与控制等方面的内容。
1. 化学工艺学的基本概念化学工艺学是研究如何将给定的原材料转化为有用产品的科学和技术。
它涉及到以下几个主要方面：1.1 反应原理与动力学化学工艺学研究不同的化学反应，并通过控制反应条件以达到预期的反应产物。
了解反应原理和动力学对于优化工艺条件、提高产物收率和减少废物产生具有重要意义。
1.2 反应器设计与优化反应器是进行化学反应的设备，常见的反应器类型包括批式反应器、连续流式反应器等。
化学工艺学中研究如何设计和优化反应器，以提高反应效率和产物纯度。
1.3 物质传递操作化学工艺中还涉及到物质传递操作，例如质量传递、热传递和动量传递等。
了解不同物质传递机制，对于设计和优化化学工艺过程至关重要。
1.4 过程模拟与优化利用数学模型对化学工艺过程进行建模和模拟，可以更好地预测和优化工艺条件。
过程优化旨在提高生产效率、降低生产成本并减少对环境的影响。
2. 化学工艺学的应用领域化学工艺学在众多领域中发挥着重要作用，下面列举了几个主要的应用领域：2.1 石油化工石油化工是化学工艺学的一个重要应用领域。
石油化工通过对石油及其衍生物的加工，生产出石油产品和化学产品。
例如，通过炼油工艺，可以将原油提炼为汽油、柴油和润滑油等产品。
2.2 化学品生产化学工艺学在化学品生产过程中起着关键作用。
化学品生产涉及到各种化学反应和物质转化过程。
例如，生产肥料、塑料、颜料和药品等。
2.3 冶金工业冶金工业是化学工艺学的另一个重要应用领域。
冶金工业主要研究各种金属的提取和精炼技术。
化学工艺学
化学工艺学第一章1化学工艺学定义、化学工艺学研究范畴、化学工艺学与工程的关系答：化学工艺学是将化学工程学的先进技术运用到具体的生产过程中，以化工产品为目标的过程技术。
化学工程学主要研究化学工业和其他过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程的共同规律，他的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应，特别释放大中的效应。
化学工艺学与化学工程学都是化学工业的基础科学。
化学工艺与化学工程相配合，可以解决化工过程开发、装置设计、流程组织、操作原理及方法方面的问题；此外，解决化工生产实际中的问题也需要这两门学科的理论指导。
2现代化学工业的特点答：特点是：（1）原料、生产方法和产品的多样性和复杂性；（2）向大型化、综合化，精细化发展；（3）多学科合作、技术密集型生产；（4）重视能量的合理利用，积极采用节能工艺和方法；（5）资金密集，投资回收速度快，利润高；（6）安全与环境保护问题日益突出。
1. 生产磷肥的方法是哪两类答：生产磷肥的两种方法是：（1）酸法它是用硫酸或硝酸等无机酸来处理磷矿石，最常用的是硫酸。
硫酸与磷矿反应生成磷酸和硫酸钙结晶，（2）热法利用高温分解磷矿石，并进一步制成可被农作物吸收的磷酸盐。
2、石油的主要组成是什么答：石油的化合物可以分为烃类、非烃类以及胶质和沥青三大类。
烃类即碳氢化合物，在石油中占绝大部分。
非烃类指含有碳、氢及其他杂原子的有机化合物。
第二章1.化工生产过程包括哪些答：化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和产品分离及精制。
2、化工生产过程的定义及工艺流程图是什么答：将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程。
工艺流程多采用图示方法来表达，称为工艺流程图。
5、进行工艺流程设计常用的三种方法是什么答：三种方法是：推论分析法、功能分析法、形态分析法。
第三章1、结焦、生碳反应的途径如何答; 1.烯烃经过炔烃中间阶段而生碳 2.经过芳烃中间阶段而结焦。
2、裂解反应机理如何答：烃类裂解反应机理研究表明裂解时发生的基元反应大部分为自由基反应。
化学工艺学讲义课件
03
农业废弃物资源化利用
通过化学工艺学的方法，实现农业废弃物的资源化利用，减少环境污染。
01
农药制备
农业化工中，化学工艺学用于农药的制备，包括杀虫剂、杀菌剂、除草剂等。
02
植物生长调节剂合成
化学工艺学还涉及植物生长调节剂的合成，如赤霉素、细胞分裂素等，以促进农作物的生长和发育。
环境化工中，化学工艺学用于废水的处理，通过各种化学和物理方法去除废水中的有害物质。
化学平衡原理是化学工艺学中的重要概念，它描述了在一定条件下，化学反应的正向和逆向进行达到动态平衡的状态。通过掌握化学平衡原理，可以预测反应结果，优化工艺条件，提高产物的产率。
理解化学反应速率的影响因素以及如何控制反应速率。
总结词
化学动力学原理主要研究反、压力、浓度等，可以控制反应条件，实现高效的化学反应过程。这对于化学工艺的优化和改进具有重要意义。
随着高分子合成技术的发展，新型高分子材料不断涌现，如功能性高分子、生物相容性高分子等，为化学工艺提供了更多的选择。
高分子材料
复合材料由两种或多种材料组成，通过复合效应可实现单一材料无法达到的性能，在化学工艺中可用于制造高效能设备、反应器等。
复合材料
微反应技术是一种新型的反应技术，通过微型化反应设备和精细化的工艺控制，可实现高效、安全和环保的化学反应。
化学工艺学讲义课件
汇报人：
202X-12-30
CATALOGUE
目录
化学工艺学概述化学工艺学的基本原理化学工艺学的应用领域化学工艺学的研究方法化学工艺学的实验技术化学工艺学的未来发展
01
化学工艺学概述
定义
化学工艺学是一门研究将原料通过化学反应转化为产品的过程的学科。它涉及到化学反应原理、化学工程原理、分离技术、过程控制等多个领域。
化学工艺学——精选推荐
第一章绪论什么叫化学工艺，它是怎样的一门学科？学习这门课的必要性和具体要求。
化工技术与化工过程1.化工技术的发展2. 化工过程的层次3. 过程开发需要考虑的问题§1. 化学工艺学及其研究范畴化学工艺不仅包括将原料转化为产品的理论方法，而且还包括实现这一过程所需的全部化学的和物理的措施。
所以说，化学工艺与过程是密不可分的。
*化学工艺学是怎样的一门学科？随着化学原理、定律的不断完善和相关学科的发展，以及人类在化工生产过程中经验的日积月累，化工过程技术已越来越成熟，并逐步形成一门独立的学科*具体的定义：化学工艺学是根据化学、物理和其它学科的成就，来研究综合利用各种原料生产化工产品的原理、操作条件、流程和设备，以创立技术上先进、经济上合理、生产上安全的化工生产技术和理论的学科。
*化学工艺学的研究范畴化学工艺的个性：生产不同的化学产品，需要采用不同的化学工艺，即使生产相同的产品，原料和路线的不同，也要采用不同的化学工艺。
化学工艺的共性：无论什么样的化工过程，它所涉及的研究内容是基本相同的，这就是共性。
*化学工艺学具体的研究范畴有哪些呢？原料的选择和预处理；生产原理和具体方法的选择；生产设备的选择，以及设备的结构、功能与操作等；催化剂的选择和使用；其它物料的影响；操作条件的影响；流程与生产控制；产品规格，及其与副产品的分离与应用；能量和物料的回收和再利用；工艺路线和流程的技术经济性。
从研究范畴来看，化学工艺学并不涉及工程因素，因为工程因素是另一学科的研究范畴，即化学工程(Chemical Engineering),它的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应，特别是放大中的效应。
“化学工艺学”和“化学工程学”是支撑化学工业最重要的两门基础学科，两者的配合，可以解决化工过程开发、装置设计、流程组织、操作原理和方法等方面的问题，化学工业的发展反过来又促进这两门学科的不断完善和发展。
§2. 必要性和具体要求学习化学工艺学的必要性：*化工类学生更多的是要直接面向工业生产,因此,对化工过程技术（即化学工艺）相关知识的掌握是非常必要的。
《化学工艺学》课程内容简介 - 厦门大学化学化工学院
化学工艺学（化学工程与工艺专业）（Chemical Process Technology）目的和要求化学工艺学介绍以天然资源为原料生产基本化工原料的过程的基本原理、工艺过程与工艺条件和过程涉及的设备等。
具体包括基本无机化工、基本有机化工、生物化工等方面内容。
目的是使学生在对化学工业的发展史有初步认识的基础上，了解化工原料生产的资源变迁和发展历程，掌握化学工业的发展趋势并清楚化工清洁生产工艺的基本内容。
无机化工部分以合成氨生产工艺为例讲授从原料气制取、一氧化碳变换、原料气交换和氨合成等工序的生产原理及工艺安排。
有机化工部分主要讲授烃类蒸气裂解制烯烃的工艺、石油化工中的催化氧化工艺、催化加氢工艺、催化脱氢与氧化脱氢工艺。
生物化工则主要介绍部分成熟的生物工艺过程。
要求学生能了解这些有代表性的化工过程的化学原理、过程热力学特征、动力学特征、催化剂应用、工艺设计要求与工程考虑。
使学生对基本化学工业典型过程的共性和特性有深入的了解。
并具有综合应用大学三年所学知识对工业化实际过程进行分析的能力。
基本内容及学时分配主体内容（60学时）第一章绪论（5学时）1.1课程介绍及参考书1.2化学工业的分类1.3化学工业的特点1.4化学工业的发展史1.5合成氨工业发展1.6基本有机化学工业第二章合成氨工艺学（13学时）2.1合成氨的生产方法2.2烃类蒸汽转化]2.3重油部分氧化2.4煤气化2.5一氧化碳变换2.6原料气净化2.7氨的合成第三章烃类热裂解（12学时）3.1概述3.2热裂解过程的化学反应与机理3.3裂解反应的化学热力学与动力学3.4烃裂解工艺3.5裂解气的净化与分离3.6乙烯生产的三废问题3.7石油化工的作用及乙烯生产无机化工工业部分小结（看录相）第四章催化加氢（4学时）4.1概述4.2催化加氢的一般规律4.3一氧化碳加氢合成甲醇第五节催化脱氢与氧化脱氢（6学时）5.1烃类脱氢反应的“化学”5.2乙苯催化脱氢合成苯乙烯5.3烃类的氧化脱氢第六章催化氧化（10学时）6.1概述6.2均相催化氧化6.3非均相催化氧化第七章生化工艺（4学时）7.1氨基酸生产工艺7.2抗生素生产工艺第八章化工清洁生产8.1清洁生产的必要性8.2清洁生产的内涵8.3清洁生产的审计主要参考书[1]陈五平主编，无机化工工艺学，化学工业出版社，北京，1979[2]吴指南主编，基本有机化工工艺学（修订版），化学工业出版社，北京，1990[3]俞俊堂等主编，生物工艺学，华东理工大学出版社，上海，1991[4]梁仁杰等编，化工工艺学，重庆大学出版社，重庆，1998[5]贡长生主编，现代工业化学，湖北科学技术出版社，武汉，1999[6]吴志泉等编，工业化学，华东化工学院出版社，上海，1991[7]P hilip J. Chenier, Survey of Industrial Chemistry,2nd Revised Edition,VCH Publishers, Inc. 1992[8]C. A. Heaton, An Introduction to Industrial Chemistry, 2nd Edition,Blackie and Son Ltd. 1991。
化学工艺学研究范畴
化学工艺学研究范畴
一、化学反应工艺
化学反应是化学工艺的核心。
化学工艺学通过研究反应机理、反应动
力学和反应条件等，以提高反应速率、转化率和选择性。
例如，在化学反
应工艺中常常需要选择合适的催化剂以提高反应效率，研究适当的温度和
压力条件以控制反应平衡，以及探索适当的反应路径以改进产物的选择性等。
二、物质转化工艺
物质转化是化学工艺的另一个重要方面。
化学工艺学通过研究物质的
相变、分离、纯化和合成等过程，以实现对原料和产物的有效利用和优化。
例如，在石油炼制工艺中，通过蒸馏、裂化、氢化等反应和分离工艺，可
以将原油中的不同组分分离出来，并进一步转化为燃料、润滑油和化工产
品等。
三、能量传递工艺
能量是化学工艺中的重要因素。
化学工艺学通过研究能量传递的机制
和方法，以提高工艺的能量效率和可持续性。
例如，在化学工艺中可以采
用换热器、蒸汽发生器和低温分馏等方法，实现能量的转移和回收，以减
少能量的浪费和环境污染。
四、工艺优化与改进
化学工艺学还关注如何对工业生产过程进行优化和改进。
通过研究反
应条件、催化剂选择、设备设计和工艺流程等方面的优化，可以提高产品
质量、增加产量和降低成本。
例如，在催化剂研究方面，化学工艺学可以
通过改进催化剂的活性和稳定性，以及优化催化剂的制备方法和载体结构等，实现工艺的效果的改善。
总之，化学工艺学研究范畴非常广泛，涵盖了化学反应、物质转化、能量传递和工艺优化等多个方面。
在实际应用中，化学工艺学的研究对于工业生产的可持续性、能源利用的高效性和环境保护的可行性等都具有重要意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
化学工艺 (chemical technology or
chemical processing) 将原料物质主要经过化学反应转变为 原料物质主要经过化学反应转变为 主要经过化学反应 产品的方法和 产品的方法和过程
基本要求： 基本要求：技术先进 经济合理 生产安全 环境无害
1.2 化学工业的发展、地位和作用
1.4 主要产品
化学无机化工产品 有机化工产品 高分子化工产品 精细化工产品 生物化工产品
无机化工产品
大宗无机产品：“三酸”；“两碱”； 化学肥料。 无机盐 无机酸 元素化合物 单质 工业气体
有机化工产品
基础原料：“三烯”；“三苯”；合成 气 主要用途： 1、作为单体生产高分子化合物； 2、作为精细化工的原料和中间体； 3、直接作为消费品。
制陶、酿造、 制陶、酿造、冶炼 制碱、制酸、煤化学、 制碱、制酸、煤化学、合成氨 石油化工 高分子化工： 高分子化工：合成材料 新兴的化学工业
1.3 现代化学工业的特点和发展方向
特点
原料、 原料、方法和产品的多样性与复杂性 大型化、综合化、 大型化、综合化、精细化率提高 多学科、 多学科、生产技术密集型 能量合理利用， 能量合理利用，节能工艺和方法 资金密集，投资回收速度快， 资金密集，投资回收速度快，利润高 安全和环境保护
1.1 化学工艺学的研究范畴
化学工业
(chemical industry)
化学工艺
（chemical technology）
化学工程
（chemical engineering）
化学工艺 个性 研究具体过程 从原料到产品
化学工程 共性 单元操作 工程因素尤其是 放大
两者相辅相承， 两者相辅相承，密不可分
Chemical Technology
化学工艺学
化学工艺学与其它学科的关系
化学工艺学 分 离 工 程 反 应 工 程
化工热力学 传递过程原理 化工专业实验
第1章
绪 论
1.1 化学工艺学的研究范畴 1.2 化学工业的发展、地位与作用 化学工业的发展、 1.3 现代化学工业的特点和发展方向 1.4 化学工业的原料资源和主要产品 化学工业的原料资源和主要产品
1.3 现代化学工业的特点和发展方向
发展方向
高新技术，缩短开发周期 高新技术， 最充分、最彻底地利用原料 最充分、 大力发展绿色化工 化工过程要高效、节能和智能化 化工过程要高效、 实施废弃物再生利用工程
1.4 原料资源
矿物原料
金属矿、 金属矿、非金属矿 化石燃料矿
生物资源
“垃圾” 废料” 垃圾” 废料
高分子化工产品
按材料和产品的用途分：塑料、合成橡 胶、合成纤维、涂料和胶粘剂。 按功能分：1.通用高分子；2.特种高分子
精细化工产品
特点：品种多、产量小，产品纯度高， 附加值大。 精细化学品：染料、农药、涂料、表面 活性剂、医药等。 专用化学品：农用化学品、油田化学品、 电子信息化学品、催化剂等。
生物化工产品
概念：通过生物催化剂催化的发酵过程、 酶反应过程或动植物细胞培养过程而获 得的化工产品。 大宗产品： 乙醇、甘油、柠檬酸、乳酸 等。 精细化工产品：氨基酸、酶制剂、核酸、 生物农药、饲料蛋白等。